Oxvent, el ventilador de bajo costo que ayudará en la crisis del COVID-19

Un equipo de ingenieros y médicos de las universidades de Oxford y King’s College London dirigido por los profesores Andrew Farmery, Mark Thompson, Alfonso Castrejón-Pita y el Dr. Federico Formenti junto con el Mayor Rob Staruch creó un ventilador pulmonar de despliegue rápido y de fácil elaboración, llamado OxVent, que permitiría solventar la crisis del COVID-19 para comenzar, en Reino Unido, donde ya hay 336 muertos.

El equipo multidisciplinar de 20 personas creó este dispositivo que en un futuro podría replicarse a otros países.  Metro habló con Carla Fuenteslópez, que hace parte del grupo en la División de Manufactura y MHRA al respecto.

P: ¿Cómo comenzaron a desarrollarlo? 

–Estamos anticipando que la pandemia de COVID-19 ponga al sistema de salud de Reino Unido bajo una gran presión, tal como hemos visto en otros países, por lo que habrá una necesidad importante de proporcionar ventilación asistida a los pacientes.

Esta es una solución de bajo costo y ampliamente accesible, además de que el controlador con el que cuenta logra una ventilación confiable y eficiente, asegurando una operación robusta y segura del dispositivo.

Nuestro objetivo es incrementar la capacidad para producir ventiladores y satisfacer la creciente demanda provocada por el coronavirus.

P: ¿En qué fase está el desarrollo de este ventilador de despliegue rápido? Lo pregunto porque en Reino Unido las muertes tienen una curva muy preocupante.

–Actualmente, contamos con un prototipo funcional y estamos en proceso de obtener la certificación por parte de MHRA (Medicines and Healthcare products Regulatory Agency, en español: Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos de Salud). Esto tiene como objetivo demostrar que el diseño es confiable y seguro, además de que el ventilador cumple con los requisitos de desempeño. Posteriormente, comenzaríamos a trabajar con la red de manufactura –la cual estamos consolidando en estos momentos– para iniciar la producción y distribución de los ventiladores.

En menos de una semana, este enorme esfuerzo ha dado como resultado el diseño y la creación de prototipos de un ventilador simple y robusto. Asimismo, estamos aprovechando que existe un proceso normativo acelerado, una respuesta ante la pandemia. Esto nos ha ayudado a poder responder a este desafío tan rápidamente.

 “Estamos anticipando que la pandemia de COVID-19 ponga al sistema de salud de Reino Unido bajo una gran presión, tal como hemos visto en otros países, por lo que habrá una necesidad importante de proporcionar ventilación asistida a los pacientes”

Asimismo, con la coordinación e identificación del gobierno de un pequeño número de centros de ensamblaje certificados, las universidades, las PYME y la industria de gran escala podrían fabricar y ensamblar estos ventiladores localmente en su propio hospital.

Este enfoque permitirá escalar la producción de acuerdo con la demanda local y así reducir la carga sobre el sistema de producción y distribución del NHS (National Health Service, en español: servicio de salud nacional de Reino Unido).

Por otro lado, estamos trabajando en asegurar la calidad de OxVent, lo que incluirá impartir capacitación en la red de fabricación, hacer pruebas centralizadas, y colaborar con el gobierno para garantizar la calidad.

P:  ¿Cómo pensaron el diseño para que pudiera crearse de manera rápida? 

–Probamos diferentes algoritmos de control, que toman la información de los sensores de presión del dispositivo y determinan la apertura y cierre óptimos de la válvula, y desarrollamos un simulador que interactúa con un micro-controlador.

Esto nos permite probar diferentes diseños y su respuesta ante una gama de modelos de pacientes, escenarios, entre otros. A partir de ahí, una vez que un diseño cumplía con nuestros requisitos de desempeño, seguridad y confiabilidad procedimos a la creación de prototipos físicos.

El ventilador tiene pocas partes móviles, lo que minimiza el riesgo de fallas, y está construido principalmente con componentes disponibles comercialmente y que ya forman parte de la cadena de suministro del NHS, por lo que es posible escalar y fabricar fácilmente el ventilador en un gran número de instalaciones.

En cuanto a los componentes, buscamos que OxVent pueda fabricarse utilizando técnicas y herramientas disponibles ya sea en talleres bien equipados en universidades o en pequeñas y medianas empresas (PYME).

Esto facilita la articulación de la red de manufactura y disminuye el tiempo de fabricación del equipo. El tiempo de fabricación es de unas pocas horas.

P: Siendo así, ¿cuál es la diferencia con los que se están usando ahora en varias partes del mundo? 

–Existen otros diseños de ventiladores donde se ha logrado que una sola persona opere un ventilador conectado a dos o cuatro pacientes, permitiendo entonces reducir el personal requerido para el manejo de pacientes. Sin embargo, uno de los problemas principales de estos diseños es que los pacientes suelen ser de edades, por ejemplo, distintas, por lo que tienen requerimientos de ventilación diferentes. Por eso, OxVent se distingue por ser automático, por lo que no se necesita de la presencia constante de personal de salud para asegurar el buen funcionamiento del equipo.

Esto permite que atiendan a otros pacientes y que aumente la capacidad de respuesta de las clínicas y hospitales. Además, es posible configurar los parámetros de ventilación para adecuarse a cada paciente. Además, una de las características distintivas de OxVent es el innovador modelo de fabricación distribuida. Buscamos incorporar a las universidades, la industria de gran escala y las PYMEs a nuestra red de manufactura, lo que contribuye a incrementar la capacidad de producción. Estimamos que esta sea de 20,000 unidades en dos meses.

Nuestra idea central es hacer los diseños públicos (‘open source’), centrar la comunicación en Oxford, circular videos para facilitar la capacitación, tanto del uso como del funcionamiento del equipo, así como colaborar con personal de salud para la capacitación en la operación del equipo.

Asimismo, se trata de un diseño de bajo costo y reproducible. Finalmente, estamos buscando compartir el “know-how” y refinar este esfuerzo para que llegue a otros países, ya sea para esta pandemia o para necesidades futuras de los sistemas de salud.